[論文レビュー] Multiband Photometry Evolution in the First Weeks of SN 2023ixf, a possible II-L Subtype Supernova

Giorgio Bianciardi, Armand Ciccarelli+9 more|arXiv (Cornell University)|Jul 10, 2023

Gamma-ray bursts and supernovae被引用数 7

ひとこと要約

要約は英語のままではなく、日本語で表現してください。

ABSTRACT

Multiband photometric observations and their evaluation to instrumental magnitudes were performed using standard Johnson-Cousins filters (B, V, Rc) as well r and g Sloan filters, and not standard ones (R, G, B, and Clear filters). These were recorded from 9 observatories and from the MicroObservatory Robotic Telescope Network. The results describe the rapid ascent towards the maximum (2.5 magnitudes about in five days in the B filter) and the slow decrease after the maximum (0.0425 +/- 0.02 magnitudes/day in the B filter). The results highlight the strong variation of the B-V colour indices during the first 50 days (from -0.20 +/- 0.02 to +0.85 +/- 0.02) and V-R (from 0 +/- 0.01 to +0.50 +/- 0.01) after the explosion, presumably corresponding to the cooling of the stellar photosphere. At 50 days after the explosion the magnitude decrease from the maximum was observed to continue where it faded by 2.5 magnitudes (B filter), thus we propose SN 2023ixf is a Type II, subtype L, supernova (SNe).

研究の動機と目的

• SN 2023ixf の初期の多波長光曲線を標準および非標準フィルターで特徴づける。
• 異なる光度計測帯域における最大光度への上昇とその後の下降率を定量化する。
• 色指標（B−V, V−R）の進化を解析し、光球の冷却を解釈する。
• 光曲線の下降が SN 2023ixf の II-L 分類を支持するかを評価する。

提案手法

• 標準の Johnson-Cousins B, V, Rc、および Sloan r, g に加え、非標準の三色フィルターを用いて複数 observatory からの photometry を収集する。
• MaximDL を用いたアパーチャ分光を実行し、可能な範囲で参照星 TY C 3852-1108-1 を用いて等級を較正する。
• 観測所間で不確かさを 0.002–0.06 mag、平均で ~0.02–0.007 mag と推定する。
• バンドごとの上昇と最大後の下降を光曲線で解析する。
• B−V および V−R の色指標を計算し、初期約50日間の変化をフィットする。

Figure 1: SN 2023ixf occurred in a spiral arm of the Pinwheel Galaxy. This wide-field image was made by one of us on the night of 2023/05/28. The characteristic cyan colour of the supernova near the maximum is well-defined. Reference star is indicated. Image credit: Giuseppe Conzo, UAI Remote Telesc

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 爆発後最初の50日間における SN 2023ixf の複数の光度帯での上昇と下降の特性はどうか。
• RQ2 初期段階での色指標（B−V, V−R）の進化はどのようになり、光球温度の変化は何を示すか。
• RQ3 観測された光度挙動は II-L（直線的下降）型 II 超新星分類と整合するか。
• RQ4 異種の機器・フィルターセットからの測定は光曲線の構築にどれほど一貫性を持つか。

主な発見

• SN 2023ixf は B バンドで約2.5等級の最大に5日で急上昇する。
• 最大後の B バンドの下降は直線的で、傾きは 0.0425 ± 0.02 mag/day。
• G バンドは下降開始が早く、傾きは 0.022 ± 0.01 mag/day；R バンドは 0.0187 ± 0.007 mag/day。
• 爆発後50日で、B バンドの下降は最大から約 2.5 等級に達する。
• B−V は -0.20 ± 0.02 から +0.85 ± 0.02、V−R は 0 ± 0.01 から +0.50 ± 0.01 に変化し、光球の冷却を示唆する。
• 観測された光曲線の挙動は、SN 2023ixf を II-L（線形下降）として分類する根拠を提供し、II-P（プレトー）ではないことを支持する。

Figure 2: This image at a higher resolution than Figure 1 made by one of us shows that SN 2023ixf occurred in a region rich in gas and near several star-forming regions. Image credit: Z. Organić, Orbanić Explorer Observatory.